JP4849256B2 - 空気調和機の総合電流制御システム - Google Patents

Description

本発明は、空気調和機に係わり、より詳細には、複数の空気調和機を同時に運転した場合に、電源ブレーカ容量を越えないように、それぞれの空気調和機が消費電流を押さえるように運転を行なうシステムに関する。

従来、空気調和機の総合電流制御システムとしては、図７のシステム構成図に示される技術が開示されている。図７に示されるようにブレーカ８１を介して供給される電源ライン８２に、室内機と室外機とが１組となった複数の空気調和機３Ａ、３Ｂ、３Ｃが接続されている。また、ブレーカ１は電源ラインに流れる電流が制限電流容量を越えると作動するように設定されている。

また、各空気調和機３Ａ、３Ｂ、３Ｃは、それぞれ室内機９０と室外機９１とに分割形成され、それぞれの空気調和機３Ａ、３Ｂ、３Ｃにおいて、ブレーカ８１からの電源ライン８２が室内機９０に取り込まれ配線９２により室外機９１に分配されている。各室外機９１には送信用通信端子８７及び受信用通信端子８８が設けられており、送信用通信端子８７は、通信線９３を介して隣の室外機の受信用通信端子８８に接続されている。つまり、３つの室外機はカスケード接続されている。

空気調和機が３台設けられているので、空気調和機３Ａの受信用通信端子８８及び空気調和機３Ｃの送信用通信端子８７は、空き端子となっている。従って、通信線９３による通信の流れは、空気調和機３Ａを上流、空気調和機３Ｃを下流として形成されている。

そして、この送信用通信端子８７からは、当該室外機の消費電流値と、受信用通信端子８８から受信した消費電流値との合計電流値を送信する。従って、各空気調和機がブレーカ８１の電流容量値を記憶していれば、受信した消費電流値を電流容量値から差し引いた残りの電流値の範囲内で自身を運転することで、ブレーカ８１の電流容量値を越えないようにすることができる。もし、自身を運転することで、ブレーカ８１の電流容量値を越えるならば、自身の電源を切断し、上流側の空気調和機の運転を優先させる。

また、受信した消費電流値と自身の消費電流値との合計電流値を送信用通信端子８７から送信することにより、次の空気調和機へ情報を伝達する。受信した空気調和機では、上記の動作を繰り返す。このように、上流から下流側へ情報を伝達し、システム全体の消費電流をブレーカ８１の電流容量値を越えないようにすることができる。また、配線の順序を変更して上流と下流とを決定することにより、空気調和機の電流確保に関する優先順位を変更することもできる（例えば、特許文献１参照。）。

しかしながら、以上説明した方法では、各室外機を結ぶ通信線が必要であり、設置に手間がかかるという問題が有った。さらに、空気調和機の電流確保に関する優先順位の変更は、この通信線の配線をその都度変更する必要があり、朝と夜とで優先順位を変更するなど、柔軟な変更ができなかった。

また、通信線がカスケード接続されており、例えば、中流の空気調和機の電源が投入されていない時などは、下流側の空気調和機が消費電流の情報を入手できないため、消費電流に関する統制外で運転するしかなく、この場合は事実上、電流制御システムが作動していなかった。

さらに、このシステムでは、実際に測定した結果の消費電流値を基に制御しているため、ブレーカの電流容量値を越えてからインバータの能力を落とすように運転しなければならない。加速運転中の圧縮機がある場合は急に減速運転への変更できないため、加速から減速するまで一時的にブレーカの電流容量値を越えてしまう時間があり、ブレーカによる電源断が発生する場合があった。これを避けるには、ブレーカの電流容量値から空気調和機の台数に応じた余裕分を差し引いた値を制御目標にしなければならず、効率が悪い管理しかできなかった。
特開平６−２９１６号公報（第３−４頁、図２）

本発明は以上述べた問題点を解決し、電流確保に関する優先順位を柔軟に変更でき、さらに、運転中の空気調和機のみを制御対象とし、インバータ形式の室外機のように急な制御変更ができない機種でも対応でき、効率的な電流制御ができる空気調和機の総合電流制御システムを提供することを目的とする。

本発明は、上述の課題を解決するため、自身の消費電流値を検出する電流検出部を備えた複数の空気調和機を共通の電源ラインに接続し、前記空気調和機で検出された消費電流値の合計を予め指定された制限電流値内に制御する空気調和機の総合電流制御システムにおいて、
前記空気調和機は、消費電流の増加が見込まれる時に、電流の割り当て枠を見直すように要求する見直要求情報と、前記消費電流値と、各空気調和機への限界電流の割り当ての優先を決定する優先順位データとを含む情報通知データの送受信を他の空気調和機の間で行なう送受信部と、各空気調和機から受信した前記情報通知データおよび前記空気調和機の前記情報通知データとを各空気調和機毎に管理する管理テーブルとを備え、
各空気調和機は、前記管理テーブル内の前記空気調和機自身の前記情報通知データを更新するとともに、他の空気調和機へ逐次送信する一方、受信した各空気調和機の前記情報通知データに基づいて前記管理テーブルを更新し、
前記管理テーブル内の前記情報通知データを各空気調和機毎に参照し、参照した空気調和機の台数に基づいて前記制限電流値を分割し、前記見直要求の情報に基づいて分割した前記制限電流値を運転時の限界電流として割り当てて前記管理テーブルを更新し、
次に、前記管理テーブルが更新されるまで、前記空気調和機の消費電流値を前記限界電流値以内になるように運転するものであって、
前記見直要求の情報によって消費電流の増加が見込まれると判断された場合、消費電流値を運転時の限界電流値として割り当てて前記管理テーブルを更新するとともに、前記制限電流値から前記限界電流値を差し引いた残りの値を用いて他の空気調和機の前記限界電流値を割り当てる一方、消費電流の増加が見込まれないと判断された場合、分割した前記制限電流値を前記限界電流値として当該空気調和機に割り当てて前記管理テーブルを更新し、
前記制限電流値を前記管理テーブル内の空気調和機の台数に基づいて分割する時、前記優先順位の高いデータと対応する空気調和機に前記制限電流値の分割比率を優先的に大きく割り当てる一方、前記制限電流を割り当てる時、後から電源が投入された空気調和機を優先させるように制御してなる。

また、前記空気調和機は、同空気調和機を無線で制御する無線リモコンを備えてなり、
前記送受信部は、前記空気調和機との間で前記情報通知データを送受信する一方、前記無線リモコンからの運転指示データを受信し、前記空気調和機は、同データに従って前記空気調和機を運転する。

以上の手段を用いることにより、本発明による空気調和機の総合電流制御システムによれば、
請求項１に係わる発明は、システムを統括する制御ユニットが存在しないので、システムを安価に、また、容易に構築できる。さらに、空気調和機は最低１台からシステムを構築でき、また、システム運用中の任意の空気調和機の電源オン／オフは自由であり、運用に柔軟性がある。

また、限界電流値の割り当てにおいて、空気調和機の台数だけでなく、消費電流増加傾向の情報を加味しているため、運転条件の変更などに対応して効率的に割り当てることができる。

また、特定時間後の限界電流値を割り当てるので、インバータ形式の室外機のように急な制御変更ができない機種でも時間的に余裕を持って対応でき、結果的に効率的な電流制御ができる。

また、管理テーブル内の該当空気調和機において、消費電流の増加が見込まれないと判断した場合、現状維持に必要な電流値を除外した残りの制限電流値を、他の空気調和機で活用できるので、制限電流値の余裕枠を有効に活用できる。

また、消費電流の増加が見込まれると判断した場合、空気調和機の台数による割り当てを行なうので、定常運転から能力を増加（電流を増加）した運転に移行できる。

また、限界電流の割り当て条件に、各空気調和機の割り当て枠の大きさを規定する優先順位を加味しているため、リビングルームなど、多数の人が集める部屋の空気調和機を優先的に運転することができる。

また、後から電源を投入した空気調和機を優先が高いと判断するので、電源投入時に大きな電流が流れるインバータ式空気調和機でも確実に運転することができる。

請求項２に係る発明は、他の空気調和機と情報通知データを送受信する送受信部を、無線リモコンとの通信で使用する送受信部と兼用したので、単独で備える場合と比較して空気調和機を安価に構成できる。また、情報通知データを送受信するための配線が不要である。

以下、本発明の実施の形態を、添付図面に基づいた実施例として詳細に説明する。本発明は空気調和機の消費電流情報を他の空気調和機に通知するため、無線リモコンで使用する電波を流用し、また、運転中の全ての空気調和機における現在の消費電流や運転状態受信すると共に、これらを加味して各空気調和機ごとに次のタイミングでの制限電流の使用枠を算出し、次のタイミングまでこの枠内で自空気調和機の電流制限を行い、この作業を逐次行なうことにより、システム全体の消費電流を規定値内に収めることが特徴である。

図１は１組の空気調和機を示す制御ブロックである。この空気調和機は室内機と室外機とで構成され、これらは電源線で接続されている。なお、熱交換器や冷媒回路などの図示は省略している。

室内機は、室内機電源部３と、室外機への電源供給をオン／オフする電源供給リレー４と、アンテナ１を備え、図示しない無線リモコン及び他の空気調和機と電波でデータを送受信する無線送受信部２と、指示に従って室内機のファンモータ７を駆動するファンモータ駆動部６と、電源線を介して室外機とデータの送受信を行なう室内機電力通信部５と、電源供給リレー４と無線送受信部２とファンモータ駆動部６と室内機電力通信部５とを制御する室内機制御部８とを備えている。

一方、室外機は、室外機電源部１３と、この消費電流を測定する電流検出部１４と、圧縮機モータ１７を駆動する圧縮機駆動部１６と、電源線を介して室内機とデータの送受信を行なう室外機電力通信部１５と、電流検出部１４と圧縮機駆動部１６と室外機電力通信部１５とを制御する室外機制御部１８とを備えている。

室内機電源部３は電源プラグに電源が供給されると、室内機の各部へ電源を供給し、無線送受信部２を介して無線リモコンから制御信号、例えば電源オンの信号が室内機制御部８へ伝えられると、同室内機制御部８は電源供給リレー４をオンした後、室内機電力通信部５を介して室外機制御部１８に運転指示を与える。室外機制御部１８は、与えられた指示に従って圧縮機駆動部１６を制御し、指定された運転を行なう。なお、このとき、室外機電源部１３へ供給される電流を電流検出部１４を介し室外機制御部１８で監視しており、予め規定された制限電流の範囲内で運転を行なうようになっている。

図２は以上説明した空気調和機が設置された家屋の間取り図であり、３組の空気調和機が配置された状況を示している。なお、各空気調和機は無線リモコンと室内機と室外機とが一対になっており、それぞれの機器に１〜３の番号を付与して区別する。また、それぞれの空気調和機は１つのブレーカ２０を介して１つの電源線で接続されている。なお、このブレーカ２０の電流容量は３０Ａ（アンペア）である。

また、このブレーカ２０を介して各部屋の蛍光灯やその他電気製品に電源が供給されている。この実施例では、空気調和機以外のこれらの電気製品の合計消費電流を５Ａとする。従って、空気調和機全体で２５Ａ以内の消費電流なら、ブレーカ２０による電源の切断はないことになる。

図３は以上説明した空気調和機で使用される無線通信データの送信フレーム構成を説明する説明図である。

図３（Ａ）は無線リモコンから送信される機器制御コマンドであり、先頭の項目から順に、フレーム種別『運転指示』、共通ＩＤ『室２』、リモコンの操作ボタンに対応した運転データ『電源オン』、優先順位『２』、確保電流『５Ａ』、ブレーカ容量『３０Ａ』となっている。

フレーム種別はこのフレームの種別を表し、共通ＩＤは、各室内機と無線リモコンとのペアリングを確認するＩＤである。例えば室内機１と無線リモコン１とは『室１』の共通ＩＤを持っており、無線リモコン１から送信されたデータを受信した室内機１では、この共通ＩＤが一致する事を確認できてから、指定された運転データを実行するようになっている。このＩＤが一致しない無線リモコンから信号を受信しても、室内機では指定された運転データを実行しない。但し、室内機では他の室内機から送信されたＩＤの異なるデータを受信した時は、本発明による電流制御に必要な情報であるため、フレーム種別が『情報通知』の時だけこのデータを取り込んで格納する。

優先順位の項目は、空気調和機が使用できる電流枠、つまり、２５Ａを配分する時の配分の優先順位である。例えば空気調和機が一番多用され、面積が広いリビングルームを優先順位『１』とし、子供部屋を『２』に、寝室を『３』にしている。また、確保電流の項目は、前述したように、空気調和機以外の電気製品の消費電流合計であり、この電気製品を使用するために必ず確保しなければならない電流値である。また、ブレーカ容量の項目は、前述したブレーカ２０の電流容量値である。

これらの項目のうち、共通ＩＤは空気調和機の設置時に設定されている。また、優先順位と確保電流とブレーカ容量とは、任意のときにユーザーが設定できる。これらの項目は、特定操作により予め無線リモコン内部に記憶されており、リモコンのキー操作が行なわれた時、運転データと共に記憶された優先順位と確保電流とブレーカ容量とが送信される。なお、これらの項目は、キー操作ごとに毎回送信せず、室内機側で記憶しておいてもよい。

図３（Ｂ）と図３（Ｃ）とは室内機から送信される情報通知コマンド（情報通知データ）であり、室内機から所定の周期、例えば２秒間隔で他の室外機へ送信される情報通知のためのデータである。なお、各室内機は送信に同じ周波数の電波を使用しているが、データの衝突検知やランダムな遅延時間後の再送信を行なっており、所定の周期の時間内に全ての室内機から情報通知コマンドを送信できるようになっている。

図３（Ａ）と、図３（Ｂ）及び図３（Ｃ）との違いは、フレーム種別の他に、消費電流と見直し要求の項目が追加されたことにあり、その他は同じである。なお、運転データは無線リモコンからの指示や室内機の制御状態を表している。この実施例では、電源オンの状態のみを参照している。これは、後述するように、システム内で新たな空気調和機の電源オンのタイミングを確認するためであるが、消費電流の項目が『０』の時のタイミングを代替として用いてもよい。

ここで、消費電流の項目はある空気調和機が消費している現在の消費電流であり、電流検出部１４で測定した値を室外機制御部１８が、室内機制御部８に送信して伝える。この実施例では電流検出部１４が室外機電源部１３の電流を測定する構成になっており、室内機での消費電流は含まれていない。

一般的に室内機の消費電流は、室外機に比べて非常に小さいので、消費電流として無視してもよいが、予め算出した室内機の消費電流の平均値を、室外機の消費電流に加算して空気調和機全体の消費電流としてもよいし、室内機側に電流検出部１４を設け、室内機と室外機との合計消費電流を正確に求めてもよい。

見直要求の項目は、室内機側で室外機の電源を投入したり、ユーザーの操作により、暖房設定温度が上げられ、この設定温度にするため、圧縮機の回転数を増加、つまり、消費電流の増加が見込まれる時に、後述する電流の割当枠を見直すように、他の空気調和機に対して依頼するものである。

図４は各空気調和機１〜３の消費電流、及びこれらの合計消費電流と、各空気調和機における次のタイミングでの電流消費の割当枠を示す限界電流値とを示すグラフであり、縦軸が電流（Ａ）、横軸が時間をそれぞれ示している。なお、時間軸には所定の間隔、例えば２秒で区切られたタイミングポイントｔ１〜ｔ１０を記載している。

このタイミングごとに消費電流を測定し、また、システム全体の空気調和機の台数、優先順位、確保電流、ブレーカ容量、消費電流、見直し要求をそれぞれ確認し、一定の規則に則って、空気調和機全体で使用できる電流枠をそれぞれの空気調和機ごとに分割して割り当てる。各空気調和機はこの割り当てられた電流枠の範囲で、次のタイミングまで運転する。

このため、各空気調和機では、自身の消費電流、見直し要求を抽出するだけでなく、この情報を図３（Ｂ）や図３（Ｃ）に示すフレームを用いて他の空気調和機へ送信し、また、他の空気調和機よりこれらの情報を受信して、自身の情報も含めた管理テーブルを作成する。

図５がこの管理テーブルを説明する説明図である。この管理テーブルは各室内機の室内機制御部８に記憶されており、各タイミングごとに受信した他の空気調和機の情報通知コマンドと、自身が送信した情報通知コマンドを基に逐次更新される。従って、このテーブルでは現在運転している空気調和機の情報のみが記載されている。なお、新たに空気調和機の電源が投入された場合は、このテーブルに追加され、運転中の空気調和機が電源オフした場合はテーブルから削除される。これらは、情報通知コマンドの運転データで確認できる。
図５の項目において、時間はｔ１〜ｔ１０までのタイミング、テーブル順番は各空気調和機のデータ記載順をそれぞれ表している。また、優先順位、確保電流、ブレーカ容量、消費電流、室内機ＩＤ、見直要求の項目は、図３で説明しているので、ここでの説明を省略する。

この管理テーブルでは基本的に電源が投入された空気調和機から順に追加して登録されるが、後から追加された空気調和機の優先順位の値が、既に登録済みの優先順位の値より小さい場合は、この順序を入れ換えてテーブルに登録する。この実施例では、もし、優先順位が同じなら、後から登録されたデータを優先させている。システムの仕様として後から登録されたデータを最優先させる場合は、テーブル順番の最初に挿入するとよい。このようにテーブルを管理すると、テーブル順番が最終的な優先順位となる。

また、室内機ＩＤは空気調和機を特定するために使用され、例えば『空１』は空気調和機１を示している。また、確保電流とブレーカ容量とは各無線リモコンで同じ値が設定されるはずであるので、もし、異なる場合は設定時にエラーを表示するようにしてもよい。

また、この２つの項目からは、空気調和機システム全体の使用可能な消費電流枠、つまり、ブレーカ容量から確保電流を差し引いた値、ここでは２５Ａを算出するだけなので、ブレーカ容量と確保電流とをテーブル管理から除外して、消費電流枠：２５Ａのみを記憶しておいてもよい。

次に、限界電流の項目を説明する。この項目は前述したように、各空気調和機での次のタイミングまでの割当電流値である。この値は次に説明する規則で算出される。

まず、ｔ１に示すように、空気調和機１が１台のみであれば、消費電流枠：２５Ａをそのまま、限界電流として割り当てる。ｔ２に示すように空気調和機２の電源が投入されると、まず、空気調和機１と空気調和機２との優先順位を比較する。空気調和機が優先順位２なので、空気調和機１の後にデータが追加される。

ここで、テーブル順番（実際の優先順位）が１〜２であるため、この順番の逆の割合で消費電流枠を分割して割り当てる。つまり、空気調和機１には２／３を、空気調和機２には１／３を割り当てる。実際には、この割合に消費電流枠：２５Ａを乗じて、空気調和機１に１６．７Ａ、空気調和機２に８．３Ａを限界電流として割り当てる。従って、各空気調和機は次のタイミングｔ２まで、この限界電流値を越えないように運転する。

なお、この実施例ではテーブル順番の逆の割合で消費電流枠を分割して割り当てる方法としているが、これに限るものでなく、単純に運転中の空気調和機の台数で均等に消費電流枠を分割して割り当てる方法でもよい。この方法は、空気調和機の電流割り当てに関する優先順位を考慮しなくてもよいため、処理が簡単になるというメリットがある。ただしこの方法では、多数の空気調和機に均等割り当ての結果、１つの割り当て枠が起動電流より小さくなった時、１台の空気調和機も運転できない場合が発生する。

これに対して、テーブル順番の逆の割合で消費電流枠を分割して割り当てる本発明の方法は、優先順位に対応して消費電流枠を割り当てる時に有効な方法であり、優先度の高い空気調和機を確実に運転させることができる。従って、均等割り当ての方法は、処理が簡単なので比較的空気調和機の台数が少ない場合に有効であり、本発明の方法は、空気調和機の台数が多い場合に有効である。

そして、ｔ３に示すように、空気調和機１の見直要求が『無』の場合は、もうこれ以上電流が増えないと判断する。この場合、空気調和機１の限界電流を現在の消費電流：１２Ａとし、全体の消費電流枠：２５Ａからこの空気調和機１の限界電流値を差し引いた値：１３Ａを空気調和機２の限界電流として割り当てる。つまり、空気調和機１での余分な電流枠を空気調和機２へ譲渡したことになる。

そして、ｔ５に示すように、空気調和機３の電源が投入された場合、空気調和機２と空気調和機３とは同じ優先順位『２』であるが、空気調和機３が後から電源を投入されたので、管理テーブルにおける順番を変更し、テーブル順番２に空気調和機３、テーブル順番３に空気調和機２のデータを配置する。

そして、空気調和機３に見直要求『有』があるため、電流枠を再計算する。空気調和機１は見直要求が『無』なので、限界電流は現在の消費電流である１０Ａを割り当てる。そして、残りの電流枠：１５Ａを残りの空気調和機で分割する。具体的にはテーブル順番２と３なので、テーブル順番２、つまり、空気調和機３に３／５、テーブル順番３、つまり、空気調和機２に２／５の割合で残りの電流枠：１５Ａを分割し、空気調和機３に９Ａ、空気調和機２に６Ａを割り当て、それぞれの値を限界電流値とする。

そして、ｔ８に示すように、空気調和機１の見直要求『有』が発生した場合は、テーブル順番１〜３の割合で逆に割り当て、消費電流枠：２５Ａのうち、空気調和機１に３／６を割り当て、１２．５Ａを限界電流値とする。そして、残りの電流枠：１２．５Ａを分割し、空気調和機３に３／５の７．５Ａを割り当てる。しかし、空気調和機３の見直要求が『無』なので、限界電流は消費電流である３Ａとする。従って、空気調和機２は残りの電流枠：１２．５Ａ−３Ａ＝９．５Ａを限界電流値とする。

このように、電流枠が不必要なら、余った電流枠を優先順位の低い空気調和機へ譲渡し、電流枠が必要になったら、見直要求『有』を指定することにより所定の電流枠に戻すこともできる。なお、電流枠が必要になる場合とは電源投入で、部屋全体を急速に冷暖房したい場合や、暖房運転時にユーザーにより設定温度を上げられた場合などを示す。

次に、図１の室内機における電流制御関連の処理を、図６に示す室内機の室内機制御部８の動作フローチャートを用いて説明する。図６に記載のＳＴはステップを表し、これに続く数字はステップ番号を、また、ＹはＹｅｓを、ＮはＮｏをそれぞれ表している。

無線リモコンにより、電源オンの運転指示が行なわれると室内機制御部８は、管理テーブルをクリアして初期化を行なう（ＳＴ１）。これは、無線リモコンから受信した図３（Ａ）のデータを基に図３（Ｂ）自空気調和機の情報通知コマンドを作成すると共に、これと対応する管理テーブルのデータ、例えば、図５のｔ１のデータを作成する。

そして、この管理テーブル内の自空気調和機のデータを他の空気調和機へ送信する（ＳＴ２）。そして、指定時間、例えば２秒間が経過したか確認する（ＳＴ３）。指定時間が経過していなければ、情報通知の受信データがあるか確認し（ＳＴ４）、受信データが有れば（ＳＴ４−Ｙ）、この情報通知データを管理テーブルへ追加する（ＳＴ５）。なお、この時、データ内の優先順位と、電源オンでの順番に従って管理テーブルへ登録する。そして、ＳＴ３へジャンプする。また、受信データがなければ（ＳＴ４−Ｎ）、ＳＴ３へジャンプする。

一方、指定時間が経過したら（ＳＴ３−Ｙ）、ＳＴ９を実行する。なお、ＳＴ１〜ＳＴ５までは、他の空気調和機の状態通知を受信して、自空気調和機内に最新の管理テーブルを作成している。従って、この状態ではまだ、自身の室外機は動作させない。

そして、受信データがあるか確認し（ＳＴ９）、受信データがあれば（ＳＴ９−Ｙ）、受信データは自空気調和機宛のリモコン信号か確認する（ＳＴ１０）。受信データが自空気調和機宛のリモコン信号でなければ（ＳＴ１０−Ｎ）、この受信データで管理テーブルを更新し（ＳＴ１１）、合計許容電流の算出、つまり、空気調和機全体が使用できる消費電流の値（制限電流値）を求める（ＳＴ１２）。これはブレーカ電流から確保電流を差し引いた値である。

次に、管理テーブル全体を検索し、１つでも見直要求『有』があるか確認する（ＳＴ１３）。見直要求『有』があれば（ＳＴ１３−Ｙ）、管理テーブルのテーブル順番に従って割当電流を算出する（ＳＴ１４）。そして、割当電流を算出した該当空気調和機のデータに見直要求『有』があるか確認する（ＳＴ１６）。見直要求『有』であれば（ＳＴ１６−Ｙ）、管理テーブルの限界電流の項目に算出した割当電流を格納し（ＳＴ１８）、ＳＴ１９へ、また、見直要求『無』であれば（ＳＴ１６−Ｎ）、管理テーブルの限界電流の項目に管理テーブルの消費電流を格納し（ＳＴ１７）、ＳＴ１９へそれぞれジャンプする。

ＳＴ１９で全空気調和機の管理テーブルの処理を完了したか確認し、完了していなければ（ＳＴ１９−Ｎ）、ＳＴ１４へジャンプして次の空気調和機の処理を行い、処理が完了していれば（ＳＴ１９−Ｙ）、自空気調和機の限界電流を電流制限値として設定し、この電流制限値以内で空気調和機の運転を行なう（ＳＴ２０）。また、ＳＴ９で受信したデータがリモコンの受信データなら、このデータの運転指示に従って空気調和機の制御を行う。そして、ＳＴ９へジャンプする。

なお、ＳＴ１３で見直要求『有』がひとつもなければ（ＳＴ１３−Ｎ）、ＳＴ２０へジャンプして管理テーブルの変更を行なわないで運転のみ行なう。

一方、ＳＴ９で受信データがない場合（ＳＴ９−Ｎ）、次に指定時間が経過したか確認する（ＳＴ３０）。指定時間が経過してなければ（ＳＴ３０−Ｎ）、ＳＴ９へジャンプし、指定時間が経過したら（ＳＴ３０−Ｙ）、自空気調和機の消費電流を測定する（ＳＴ３１）。なお、ＳＴ１０で受信データが自分宛のリモコン信号なら（ＳＴ１０−Ｙ）、ＳＴ３１へジャンプする
次に、管理テーブル内の自空気調和機の見直要求項目を『無』に設定する（ＳＴ３２）。そして室温とユーザーが設定した設定温度とがほぼ同じか確認する（ＳＴ３３）。室温と設定温度とが同じでなければ（ＳＴ３３−Ｎ）、管理テーブル内の自空気調和機の見直要求項目を『有』に設定する（ＳＴ３４）。そして、管理テーブル内の自空気調和機と対応するデータを基に、情報通知コマンドを作成し、他の空気調和機へ送信する（ＳＴ３５）。そして、ＳＴ１２へジャンプする。なお、ＳＴ３３で室温と設定温度とが同じであれば（ＳＴ３３−Ｙ）、ＳＴ３５へジャンプする。

ところで、ＳＴ２０において、限界電流が自空気調和機の最低駆動電流に満たないときは、室外機の運転をあきらめて中止すると共に、表示装置などのその旨を表示してＳＴ２０を抜ける。この場合、ＳＴ３３において、設定された温度に室温が到達しないため、管理テーブルの見直要求が『有』に設定される。従って、時間の経過によりシステム全体の消費電流枠に、自空気調和機が駆動可能な限界電流の余裕ができるまで待機することになる。ユーザーはこの表示を見て、優先順位を上位に変更するか、そのまま待機するか、電源オフの操作を行なうか、いずれか運用上の判断をすることになる。

以上説明したようにこのシステムでは、システムを統括する制御ユニットが存在せず、各空気調和機がそれぞれシステム全体の状況を見ながら自空気調和機の運転を制御するので、システムを安価に、また、容易に構築できる。さらに、空気調和機は最低１台からシステムを構築でき、また、システム運用中の任意の空気調和機の電源オン／オフは自由であり、運用に柔軟性がある。

また、限界電流値の割り当てにおいて、空気調和機の台数だけでなく、消費電流増加傾向の情報を加味しているため、運転条件の変更などに対応して効率的に割り当てることができる。

また、特定時間後の限界電流値を割り当てるので、インバータ形式の室外機ように急な制御変更ができない機種でも時間的に余裕を持って対応でき、結果的に効率的な電流制御ができる。

さらに、消費電流増加傾向無しと判断した場合、現状維持に必要な電流値を除外した残りの制限電流値を、他の空気調和機で活用できるので、制限電流値の余裕枠を有効的に活用できる。

また、消費電流増加傾向有りと判断した場合、空気調和機の台数による割り当てを行なうので、定常運転から能力を増加（電流を増加）した運転に移行できる。

また、限界電流値の割り当て条件に、各空気調和機の割り当て枠の大きさを規定する優先順位を加味しているため、リビングルームなど、多数の人が集まる部屋の空気調和機を優先的に運転することができる。

また、優先順位が同じ空気調和機が複数存在する場合、後から電源を投入した空気調和機を優先が高いと判断するので、電源投入時に大きな電流が流れるインバータ式空気調和機でも確実に運転することができる。

さらに、他の空気調和機と情報通知データを送受信する送受信部を、無線リモコンとの通信で使用する送受信部と兼用したので、単独で備える場合と比較して空気調和機を安価に構成できる。また、情報通知データを送受信するための配線が不要である。

なお、この実施例では情報通知データを送受信する経路を電波で形成しているが、これに限るものでなく、シリアル信号などにして有線で経路を構成してもよい。

また、この実施例では他の空気調和機との情報データ交換、管理テーブル更新を室内機で行なっているがこれに限るものでなく、無線リモコンが送受信可能であれば、無線リモコンが情報データの交換を行なって管理テーブルを更新し、室内機ではこの更新された管理テーブルのデータに従って運転するなど、システム内であれば実施される機能と、この機能を実現する機器との関係を特定するものではない。

本発明による空気調和機の実施例を示す室内機と室外機とのブロック図である。 本発明による総合電流制御システムを設置した家屋の間取り図である。 本発明による空気調和機が送受信するフレーム構成を説明する説明図である。 本発明による空気調和機の消費電流と限界電流とを表すタイムチャートである。 本発明による管理テーブルを時間順に説明する説明図である。 本発明による室内機制御部の処理を説明するフローチャートである。 従来の総合電流制御システムを示すシステム構成図である。

符号の説明

１ アンテナ
２ 無線送受信部
３ 室内機電源部
４ 電源供給リレー
５ 室内機電力通信部
６ ファンモータ駆動部
７ ファンモータ
８ 室内機制御部
１３ 室外機電源部
１４ 電流検出部
１５ 室外機電力通信部
１６ 圧縮機駆動部
１７ 圧縮機モータ
１８ 室外機制御部
２０ ブレーカ

Claims (2)

1. 自身の消費電流値を検出する電流検出部を備えた複数の空気調和機を共通の電源ラインに接続し、前記空気調和機で検出された消費電流値の合計を予め指定された制限電流値内に制御する空気調和機の総合電流制御システムにおいて、
   前記空気調和機は、消費電流の増加が見込まれる時に、電流の割り当て枠を見直すように要求する見直要求情報と、前記消費電流値と、各空気調和機への限界電流の割り当ての優先を決定する優先順位データとを含む情報通知データの送受信を他の空気調和機の間で行なう送受信部と、各空気調和機から受信した前記情報通知データおよび前記空気調和機の前記情報通知データとを各空気調和機毎に管理する管理テーブルとを備え、
   各空気調和機は、前記管理テーブル内の前記空気調和機自身の前記情報通知データを更新するとともに、他の空気調和機へ逐次送信する一方、受信した各空気調和機の前記情報通知データに基づいて前記管理テーブルを更新し、
   前記管理テーブル内の前記情報通知データを各空気調和機毎に参照し、参照した空気調和機の台数に基づいて前記制限電流値を分割し、前記見直要求の情報に基づいて分割した前記制限電流値を運転時の限界電流として割り当てて前記管理テーブルを更新し、
   次に、前記管理テーブルが更新されるまで、前記空気調和機の消費電流値を前記限界電流値以内になるように運転するものであって、
   前記見直要求の情報によって消費電流の増加が見込まれると判断された場合、消費電流値を運転時の限界電流値として割り当てて前記管理テーブルを更新するとともに、前記制限電流値から前記限界電流値を差し引いた残りの値を用いて他の空気調和機の前記限界電流値を割り当てる一方、消費電流の増加が見込まれないと判断された場合、分割した前記制限電流値を前記限界電流値として当該空気調和機に割り当てて前記管理テーブルを更新し、
   前記制限電流値を前記管理テーブル内の空気調和機の台数に基づいて分割する時、前記優先順位の高いデータと対応する空気調和機に前記制限電流値の分割比率を優先的に大きく割り当てる一方、前記制限電流を割り当てる時、後から電源が投入された空気調和機を優先させるように制御してなることを特徴とする空気調和機の総合電流制御システム。
2. 前記空気調和機は、同空気調和機を無線で制御する無線リモコンを備えてなり、
   前記送受信部は、前記空気調和機との間で前記情報通知データを受信する一方、前記無線リモコンからの運転指示データを受信し、前記空気調和機は、同運転指示データに従って前記空気調和機を運転してなることを特徴とする請求項1記載の空気調和機の総合電流制御システム。
   

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